機電自動化中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

文/朱偉

傳感器設(shè)備作為智能化設(shè)備的重要組成部分之一，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的推動下，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域中的量化數(shù)據(jù)采集工作。為了促進設(shè)備應(yīng)用效果的有效提升，操作人員應(yīng)該站在該技術(shù)基本原理的角度上，了解和掌握與傳感器技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，然后在實際應(yīng)用的過程中對其功能進行合理的優(yōu)化和調(diào)整，從而達到提高傳感器設(shè)備應(yīng)用效果的目標(biāo)。

1 機電自動化中傳感器技術(shù)原理分析

按照國家制定的相關(guān)標(biāo)準，所有能夠感受到的被測量數(shù)據(jù)，運用數(shù)學(xué)函數(shù)法轉(zhuǎn)化為可用的信號設(shè)備都可以將其稱之為傳感器。一般情況下，標(biāo)準傳感器設(shè)備都是由敏感元件與轉(zhuǎn)換元件組成的，其在實際應(yīng)用的過程中，主要是運用不同的格式傳輸、存儲并顯示設(shè)備采集的數(shù)據(jù)信息，以確保數(shù)據(jù)內(nèi)容功能的充分發(fā)揮。正是因為傳感器具有的智能化、數(shù)字化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化特點，所以其不僅可以進行量化數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的轉(zhuǎn)化和處理，同時也促進了機電設(shè)備自動化運行效率的有效提升。

2 傳感器技術(shù)及其在機電自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)作為一種以傳感器為基礎(chǔ)獲取信息、信號的技術(shù)，在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中發(fā)揮著不可替代的作用。借助傳感器技術(shù)不但可以實時的監(jiān)控和檢測工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)狀態(tài)，同時還可以根據(jù)系統(tǒng)運行的實施反饋信，制定切實可行的應(yīng)對措施。由于傳感器技術(shù)是機電自動化中的基礎(chǔ)技術(shù)之一，所以，運用傳感器技術(shù)檢測機電自動化的運行狀態(tài)，為工作人員直觀了解機電自動化設(shè)備運行情況提供了強有力的技術(shù)支持。

2.2 傳感器技術(shù)

通過對傳感器技術(shù)在機電自動化中應(yīng)用現(xiàn)狀的分析后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段傳感器技術(shù)在機電自動化中的應(yīng)用還存在著很多急需解決的問題。導(dǎo)致這些問題出現(xiàn)的原因則主要有集中在以下幾方面：首先，傳感器技術(shù)的精細化程度偏低?，F(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展的過程中，對工業(yè)自動化的精細度要求也不斷提高。然而，由于傳感器尚處于向微傳感器過渡的階段，再加上微傳感器還未得到全面的推廣和應(yīng)用，所以導(dǎo)致傳感器技術(shù)的精細化水平無法有效的提高。其次，傳感器技術(shù)的清潔性較低。由于傳感器技術(shù)具有清潔性較差的特點，違背了我國倡導(dǎo)的綠色節(jié)能和環(huán)保理念的要求。所以，也在一定程度上制約了傳感器技術(shù)的大范圍推廣和應(yīng)用。最后，傳感器技術(shù)的智能化程度普遍偏低，已經(jīng)無法滿足工業(yè)自動化發(fā)展的要求。

3 機電自動化系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 機械生產(chǎn)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

煤礦井下生產(chǎn)不僅需要使用各種類型的大型機械設(shè)備，而且對機械設(shè)備的精準度、質(zhì)量等各方面都提出了非常嚴重的要求。所以，必須在機械生產(chǎn)中應(yīng)用傳感器技術(shù)，才能確保煤礦井下安全生產(chǎn)的要求。首先，隨著傳感器技術(shù)在機械生產(chǎn)中的應(yīng)用，操作人員可以通過在線監(jiān)測機械設(shè)備生產(chǎn)狀況的方式，根據(jù)機械設(shè)備運行的實際的情況，及時的進行設(shè)備運行狀態(tài)的調(diào)整，確保機械生產(chǎn)的安全進行。其次，車刀刀尖形狀是影響工件表面尺寸精準度的重要原因之一。如果車刀刀尖形狀出現(xiàn)問題的話，那么必然會影響到機械生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。隨著傳感器技術(shù)在機械生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，操作人員借助傳感器技術(shù)不僅可以準確測量車床上車刀位置的合適性，而且通過在車刀刀尖上安裝振動傳感器的方式，對刀尖生產(chǎn)的情況進行實時的檢測，確保了零件加工的質(zhì)量，促進了機械生產(chǎn)效率的穩(wěn)步提升。

3.2 機器人技術(shù)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

機器人技術(shù)是當(dāng)前煤礦自動化發(fā)展過程中應(yīng)用最廣泛的一種智能化技術(shù)。所謂機器人技術(shù)實際上就是利用傳感器技術(shù)獲取機械生產(chǎn)的相關(guān)信息、數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為符合機械生產(chǎn)要求的格式，確保機械生產(chǎn)的安全有序進行。如果機械生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息存在異常狀況的話，那么操作人員就可以借助傳感器技術(shù)準確的予以識別，不但降低了機電自動化系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，同時也為操作人員及時的進行機械設(shè)備運行狀態(tài)的調(diào)整和優(yōu)化，提供了便利，促進了設(shè)備運行效率的有效提升。

3.3 報警系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

報警系統(tǒng)是煤礦井下自動化系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分之一，一旦煤礦井下機電自動化系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生故障的話，報警系統(tǒng)就會及時的發(fā)出警報信息。而操作人員則可以根據(jù)報警系統(tǒng)的提示信息，調(diào)整煤礦井下機電自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保機電自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行不受影響。由于報警系統(tǒng)中應(yīng)用傳感器技術(shù)，操作人員可以實時的監(jiān)測機電設(shè)備的運行狀態(tài)、異常情況以及有毒有害氣體的含量。所以，如果在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)機電設(shè)備出現(xiàn)異常情況的話，那么傳感器技術(shù)就可以及時的將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息，并傳輸至報警系統(tǒng)，為后續(xù)機電設(shè)備故障的解決提供了強有力的技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。

3.4 環(huán)境檢測中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感器技術(shù)在環(huán)境檢測中的應(yīng)用，已經(jīng)成為了傳感器設(shè)備發(fā)展的必然趨勢。由于環(huán)境檢測涉及到的內(nèi)容和檢測難度相對較高，因此，工作人員必須借助先進技術(shù)條件，才能發(fā)揮出傳感器技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢。也就是說，在開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境檢測傳感器時，研究人員必須嚴格的按照檢測對象與應(yīng)用環(huán)節(jié)的要求，將相關(guān)的精密儀器有效的整合在一起，才能將傳感器檢測的功效最大限度的發(fā)揮出來。機電自動化系統(tǒng)在實際運行的過程中，對運行環(huán)境檢測提出了較高的要求，操作人員通過對系統(tǒng)運行環(huán)境溫度、濕度等的檢測，不僅可以有效的控制設(shè)備應(yīng)用的效果，同時也為其發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的故障點的了良好的基礎(chǔ)。傳感器設(shè)備自身具有的耗電量較低的特點，對于環(huán)境檢測精確度的提高有著極大的促進作用。操作人員在管理設(shè)備時，借助傳感器進行信息數(shù)據(jù)的傳輸，可以在機電設(shè)備發(fā)生故障后的第一時間向系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，確保設(shè)備維修人員能夠及時的制定具有針對性的故障處理方案。另外，在應(yīng)用傳感器技術(shù)檢測環(huán)境溫度時，操作人員可以根據(jù)運行環(huán)境的實際情況，采用接觸法或者非接觸法進行運行環(huán)境數(shù)據(jù)內(nèi)容的全面監(jiān)測，并以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)的優(yōu)化方案，促進了設(shè)備應(yīng)用精度和數(shù)據(jù)準確性的有效提升，為機電自動化系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.5 溫濕度測量中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

由于溫濕度檢測是煤礦井下自動化系統(tǒng)運行的重要內(nèi)容之一，所以操作人員在開展煤礦井下機電自動化系統(tǒng)的檢測時，應(yīng)該做好以下幾方面的工作：首先，隨著煤礦井下機電自動化系統(tǒng)投入運行時間的增加，機電設(shè)備在運行過程中的溫濕度也隨之越來越高。如果操作人員未能及時的監(jiān)測和處理這一問題的話，那么機電自動化系統(tǒng)就會因為受到運行環(huán)境溫濕度的影響，而導(dǎo)致故障的發(fā)生。隨之傳感器技術(shù)在溫濕度檢測中的應(yīng)用，操作人員可以通過檢測機電自動化系統(tǒng)中機電設(shè)備實時運行狀態(tài)的方式，根據(jù)機電自動化系統(tǒng)溫濕度異常情況，及時的發(fā)現(xiàn)和處理機電自動化系統(tǒng)中存在的問題，避免因為故障問題的出現(xiàn)，影響到煤礦井下機電自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。其次，適應(yīng)傳感器技術(shù)開展運行環(huán)境溫濕度檢測，如果運行環(huán)境沒有特殊要求的話，那么操作人員主要可以采用以下幾種檢測方式。

（1）接觸式檢測。所謂接觸式檢測就是在被測量目標(biāo)與傳感器相互接觸的過程中，利用熱傳遞技術(shù)，讀取被檢測目標(biāo)的數(shù)據(jù)信息，然后通過對機電設(shè)備運行過程中溫濕度數(shù)據(jù)的分析，判斷機電設(shè)備是否發(fā)生了故障。

（2）非接觸式檢測。這種檢測方法主要是根據(jù)物體具有的輻射性質(zhì)完成對機電設(shè)備溫度的檢測，然后再利用電磁波信號調(diào)整和優(yōu)化檢測數(shù)據(jù)，為后續(xù)故障的排查和處理做好充分的準備。

4 機電自動化發(fā)展中傳感器技術(shù)的發(fā)展

傳感器技術(shù)不僅在機電自動化中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而且其水平的高低對于機電自動化系統(tǒng)的發(fā)展也有著決定性的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，集成化為機電自動化系統(tǒng)控制信號輸出的發(fā)展指明了方向。此外，操作人員利用傳感器技術(shù)對機電自動化生產(chǎn)活動的狀態(tài)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和優(yōu)化，不但實現(xiàn)了有效降低機電自動化系統(tǒng)的能源消耗，而且為系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換提供了技術(shù)支持。因此，相關(guān)部門在研究和應(yīng)用傳感器技術(shù)的過程中，應(yīng)該將確保傳感器技術(shù)應(yīng)用的持久性與降低能耗作為其首要的研究目標(biāo)，同時通過進一步優(yōu)化和完善機電系統(tǒng)中傳感器技術(shù)應(yīng)用環(huán)境的方式，為傳感器技術(shù)在各個領(lǐng)域中的推廣和應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

總之，傳感器技術(shù)作為當(dāng)前機電設(shè)備自動控制、自動調(diào)節(jié)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用為機電自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了強有力的支持。所以，研究人員應(yīng)該緊跟時代發(fā)展的腳步，積極的進行傳感器與相關(guān)檢測技術(shù)的創(chuàng)新研究，才能在增強傳感器技術(shù)可行性與科學(xué)性的前提下，促進機電自動化系統(tǒng)運行效率的穩(wěn)步提高。